Guia das aulas práticas
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1. 2 aulas Objectivos a Comunica o por porta s rie ass ncrona RS232 b Detec o de erros na recep o c Toler ncia a erros na recep o com CRC e protocolo de confirma o repeti o EST IPCB 1 1 2 Semestre 2000 2001 Sistemas Tolerantes a Falhas Lu s Almeida Sum rio Comunica o CANivete gt PC Utiliza o do PROCOMM ou equivalente no PC CANivete envia uma ou mais strings seguidas Execu o do programa no PC em janela Windows e em modo DOS Visualiza o do fen meno de overrun em Windows Gera o de um programa em C para ler escrever na porta s rie do PC Utiliza o deste programa para substituir o PROCOMM Comunica o com CRC e acknowledge Realiza o de um protocolo para envio de uma string de cada vez Defini o de uma trama Detec o de erros usando CRC Utiliza o de acknowledge para passar string seguinte ou pedir repeti o 4 ADC e PWM 1 aula Objectivos a Utiliza o de entradas anal gicas b Utiliza o de sa das anal gicas com codifica o digital PWM c Transmiss o de valores anal gicos por linha s rie Codifica o em ASCII e formata o em trama com CRC d Limita es impostas pela largura de banda do sistema de comunica o Sum rio Apresenta o da ADC e da unidade de PWM Aquisi o peri dica de um sinal anal gico proveniente de um gerador de fun es e respectiva escrita numa sa da PWM Envio para o PC do sinal anal gico adquirido Devidamente format2. es para facilitar a utiliza o de pormenores arquitecturais do 8051 Gera o e execu o de programas na placa CANivete Para executar um programa escrito em C na placa CANivete s o necess rios os seguintes passos l editar o programa e g no editor integrado 2 compilar o programa e corrigir eventuais erros 3 gerar o ficheiro execut vel para o CANivete em formato Intel HEX 4 ligar a alimenta o da placa CANivete 5 ligar a porta s rie do PC de desenvolvimento da placa CANivete 6 verificar que a placa CANivete est em modo download reset 0 7 executar numa janela de DOS no PC de desenvolvimento o comando Pcload lt nome ficheiro gt 0 1 que carrega o ficheiro execut vel em formato Intel HEX no CANivete O atrav s da COM 1 8 iniciar a execu o do programa na placa CANivete premindo o bot o de reset 1 Cuidados a ter na execu o dos trabalhos Dada a fragilidade das placas deve se usar o m ximo cuidado na sua manipula o particularmente na coloca o da ficha s rie e na coloca o dos fios na r gua de contactos Ningu m deve ligar o circuito sem o mesmo ter sido revisto pelo professor A nota final desta disciplina s ser dada depois da devolu o do material em boas condi es EST IPCB 5 5 2 Semestre 2000 2001
3. Sistemas Tolerantes a Falhas Lu s Almeida Sistemas Tolerantes a Falhas Aulas Pr ticas 1 Apresenta o 1 aula Objectivos a Introdu o programa o em C para o sistema CANivete b Utiliza o de entradas e sa das digitais Sum rio A placa CANivete constitui o liga o ao PC carga e inicia o de programas O compilador C da Keil Gera o de programas elementares Piscar um LED com temporiza o por ciclo de execu o Acender um LED comandado por um bot o de press o Leitura e actua o simples Actua o ap s leitura filtrada 2 Interrup es e timers 2 aulas Objectivos a Programa o em C de rotinas de interrup o b Leitura do estado de um bot o de press o com interrup o Solu es para tolerar bouncing c Utiliza o de temporizadores Gera o de interrup es peri dicas d Utiliza o do watchdog timer para recupera o autom tica de crash Sum rio O conceito de interrup o O controlador de interrup es do 80C592 Repeti o do programa que acende o LED comandado por um bot o usando uma interrup o A interrup o que faz mudar de estado Problemas com este m todo bouncing Utiliza o de filtragem Apresenta o da unidade de temporiza o timer Gera o de interrup es peri dicas Repeti o do programa que faz o LED piscar usando uma interrup o peri dica Programa o do watchdog timer para recupera o autom tica de crashes 3 Comunica o s rie
4. ado numa trama Convertido para ASCII e com CRC Usando a linha s rie como no ponto anterior 5 Comunica o por CAN 2 aulas Objectivos a Comunica o s rie sobre a rede CAN b Observa o de jitter nas transmiss es peri dicas induzido pela rede Sum rio Apresenta o da norma CAN O controlador CAN Inicializa o Envio e recep o de mensagens Comunica o um para todos broadcast pela rede CAN segundo o modelo Produtor Consumidor Aos pares Um CANivete adquire periodicamente um sinal anal gico e envia o pela rede CAN EST IPCB 2 2 2 Semestre 2000 2001 Sistemas Tolerantes a Falhas Lu s Almeida Outro CANivete l da rede CAN esse sinal anal gico coloca o na unidade PWM e gera um pulso numa sa da digital Envio para o PC pela linha s rie de informa o seleccionada sobre os valores recebidos 6 Redund ncia ao n vel f sico em CAN 1 aula Objectivos a Observa o da toler ncia do protocolo a erros s numa linha de sinal b Observa o da retransmiss o autom tica quando os erros afectam ambas as linhas Sum rio Constru o de um mecanismo para gera o controlada de erros Gera o de erros numa s linha de sinal Gera o de erros em ambas as linhas EST IPCB 3 3 2 Semestre 2000 2001 Sistemas Tolerantes a Falhas Lu s Almeida Mini Projecto Um sistema CAN tolerante a falhas 3 aulas Objectivos a Constru o de um sistema com replica o de nodos produtores de info
5. forma o em http www us semiconductors com pip P80C592FFA 00 Manual do uVision IDE da Keil Software http www keil com e Paret D Le bus CAN Dunot Paris 1996 e Lawrenz W CAN system engineering from theory to practical applications Springer Verlag New York 1997 Controlador 80C592 um micro controlador de 8 bits fabricado pela Philips baseado no micro controlador 8051 ao qual foi anexado um controlador de rede CAN que se encontra integrado no mesmo circuito Para al m do controlador CAN possui como habitual nos micro controladores mem ria interna que est dividida em mem ria de programa e de dados v rios portos de entras sa das digitais uma UART para comunica o s rie ass ncrona RS232 uma unidade de temporiza o com 3 timers e 1 watchdog 15 entradas de interrup o 8 entradas anal gicas e 2 sa das PWM de real ar que este tipo de controlador usa uma arquitectura Harvard i e com barramentos e mem ria de dados e de programa separados Compilador C da Keil u Vision2 um compilador integrado num ambiente gr fico de desenvolvimento IDE muito vers til e f cil de utilizar Como permite gerar programas para muitas variantes do micro controlador 8051 necess rio come ar por especificar que o controlador que se vai usar o 80C592 Para iniciar o ambiente de desenvolvimento deve se executar o comando UV2 dentro da pasta KeiUV2 O compilador obedece norma ANSI C com algumas extens
6. rma o b Utiliza o da informa o replicada em nodos consumidores i Como backup i Com vota o de maioria im Com troca de mensagens para precaver contra falhas bizantinas Sum rio Cada grupo ter que construir uma parte do sistema distribu do a especificar mais tarde e Replica o de um nodo produtor de informa o o as r plicas dever o detectar a falha de transmiss o do nodo principal o dever o ainda eleger o nodo de backup que substituir o nodo principal o a r plica eleita dever substituir o nodo principal enquanto este estiver inactivo e Utiliza o num nodo consumidor de informa o replicada transmitida por v rios produtores simultaneamente o utiliza o de um segundo valor por o principal estar corrompido o realiza o de um processo de vota o e utiliza o do valor mais votado e Constru o de um sistema de partilha de informa o com comunica o cliente servidor envio para outros nodos dos valores recebidos do nodo produtor o verifica o da coer ncia dos valores enviados pelo produtor o detec o e toler ncia a falhas bizantinas rede CAN EST IPCB 4 4 2 Semestre 2000 2001 Sistemas Tolerantes a Falhas Lu s Almeida Outros aspectos pertinentes Bibliografia de apoio e CANivete Manual do utilizador MICRO I O Servi os de Electr nica Lda http www microio pt produtos canivete canivete htm e Manual do 80C592 http sweet ua pt lda stf P8XC592 3 pdf mais in
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